工业3D打印的快速发展，从根本上讲是基于工艺流程的全面数字化以及各领域企业的密切合作。如今，西门子正在把这项技术推向一个新的高度。它将所有工艺流程集成到一个统一的数字化平台上，让协同工作变得前所未有的便捷。
顶级跑车布加迪Chiron利用增材制造技术实现优化。
波音747飞机的起飞速度是每小时280公里。而布加迪Chiron 超级跑车在时速远超400公里时仍不能离开地面。即使在如此极致的速度条件之下，跑车的制造者也必须竭尽全力确保车身在地面上稳固行驶。这是如何实现的呢？一种液压控制系统可以控制胎面压力。该系统会根据需要来伸展和调整后翼子板，打开或关闭汽车下侧的风管（也称扩散器），并调整底盘的弹簧安装点，这样车辆就可以始终与路面保持最佳角度和距离。
增材制造（俗称3D打印）需要不同的合作伙伴分别提供材料、打印设备和软件。如果没有合作，增材制造将难以
这种主动式空力套件系统已经在Chiron的前身Veyron跑车中使用，并且在汽车技术领域中是独一无二的。截至目前，布加迪一直使用传统技术来生产这种系统。现在，基于多年的综合经验，特别是在碳纤维增强轻质工程和金属增材制造领域的经验，布加迪与西门子数字化工厂集团密切合作，利用数字化工艺链技术开发出仿生3D打印钛组件和超轻薄壁碳纤维管。
在这一过程中，第一步是由布加迪的工程师优化“数字化双胞胎”设计。然后，在实际生产之前，他们会虚拟仿真出完整的钛增材制造过程和碳纤维复合材料缠绕工艺，由此才能以增材制造方式生产出风阻较小的钛组件和含有高模量纤维的碳纤维复合材料组件——重量比之前减轻了53%。
这项成功离不开数字化系统的应用以及多家公司的紧密合作。“现在，增材制造意味着把从前期设计到后期处理的全部生产过程进行数字化整合，形成数字化产业链。” 西门子数字化工厂集团的Karsten Heuser表示，“在西门子软件套件的帮助下，我们已经将这一过程移至一个共同的平台上，它能够顺畅地覆盖并简化整个生产过程。现在，工程师和设计师可以完全专注于他们的产品，而不必处理各种软件问题。”
3D打印燃气轮机燃烧器
如今，3D打印技术正在越来越多地应用于工业领域。它可以用金属、塑料及陶瓷材质打印出几乎所有人们想象得到的形状。该技术的应用市场价值在2017年达到近100亿欧元，预计到2021年将增至约260亿欧元。与此同时，工业3D打印的应用也远不止于布加迪跑车的后扰流板装置原型等组件。
增材制造已经应用于很多物品的生产，比如燃气轮机中暴露在超过1000摄氏度环境的燃烧器头。
例如，现在西门子可以通过增材制造的方式，对复杂的燃气轮机燃烧器进行批量生产。此外，布加迪自从批量生产Chiron跑车以来，也一直以同样的方式生产配备集成冷却系统的铝制中控台。化妆品公司香奈儿正在3D打印大量的睫毛膏刷头。体育用品制造商阿迪达斯则向消费者提供高质高价的运动鞋，鞋底通过增材制造方式生产。
当然，若想充分挖掘增材制造的发展潜力，人们仍有许多障碍要克服。首先，企业必须具备专业知识，明确适合3D打印的组件。另外，在3D打印过程中，顺畅的数字化管理也十分必要。西门子数字化工厂集团的软件套件使这一切成为可能，因为它涵盖了从产品设计到虚拟风洞的全流程，可以保障数据传输安全，有效监控生产设备。
通过“数字化双胞胎”技术对打印对象进行虚拟仿真是确保“一次性成功”的关键。
由虚拟仿真得出的改进方案将直接整合到3D打印的实际过程中。
在数字化工厂里，“数字化双胞胎”技术是生产路径的核心，它贯穿于产品生产的所有工艺流程。它可以展示出复杂的几何构造，使虚拟仿真成为可能，并且能够应用于多种打印场景。人们不再需要转换各种文件格式，这既耗费时间又容易出错。此外，设计变更也不再孤立进行。如果仿真过程显示需要修改，那么这些信息将被直接整合到产品或组件的3D打印数字模板中。如此，过去耗时一年的过程现在只需要几个星期就可以完成。在进行产品的批量生产之前，人们仅仅需要进行一次3D打印。这意味着，产品制造“一次性成功”的目标已经触手可及。
以合作推动变革
不用说，西门子已经在自己的工厂中应用了自己的数字化工厂业务组合。除了来自瑞典Finspång的燃烧器，它还在英国制造燃气涡轮叶片。包括德国精密工具制造商Toolcraft在内的其他公司也在使用集成软件套件来生产特定组件。若没有3D打印技术，这些组件不可能面世。
当然，仅依靠数字化工厂的软件程序还不足以成功生产增材制造产品。“若想在这个新兴的生态系统中取得成功，企业必须通力合作，尽管彼此间存在利益竞争。”Heuser解释道。这就是为什么西门子不仅自己参与了许多相关项目，还与多方积极合作，包括亚琛工业大学等研究机构、Toolcraft等制造公司，以及3D打印设备生产商，如SLM、 Trumpf、HP、DMG Mori和EOS。EOS的全新M300金属打印机正是使用了西门子的控制技术。
开篇提到的布加迪跑车后扰流板装置同样需要合作伙伴们的协作。西门子向布加迪提供了数字化工厂软件套件，助力其将原始设想转化为创新设计。后续，布加迪的长期合作伙伴们配合推进工作：Fraunhofer IAPT负责组件的3D打印，航空航天组件开发商和一级供应商EAST-4D负责生产碳纤维管，原型专家Vogt Engineering则负责工具制造、夹具构建以及最终的加工和组装。
在多方通力合作之下，工业3D打印产业有望逐年实现高增长。除了拥有易于操作的软件，打印工艺也将更加完善，创新材料也会进入市场，新型商业模式也即将面世，大学提供的相关课程也将越来越丰富。Heuser说：“3D打印的生态系统会继续发展壮大，最终将惠及我们所有人。”
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